2279명 꿈 실은 '차세대소형위성 1호' 우주로… 별 탄생 신비 밝힌다

과학 이야기

KAIST 인공위성硏이 개발
324억 투입…부품 95% 국산화
9월 말~10월 초 美서 발사 예정

우주폭풍 연구용 장비 탑재
극한의 우주환경·기상 등 관측

우주비행사 꿈꾸는 초등생 등
희망메시지·사진 담은 캡슐 실려
우주개발 꿈·상상 국민과 공유

남아메리카 북동부 기아나(프랑스령)에 있는 쿠루 우주과학기지. 1992년 8월11일 이곳에선 한국 우주 개척 역사의 첫 문을 연 인공위성 ‘우리별 1호(KITSAT)’가 발사됐다. KAIST 연구진이 개발한 우리별 1호가 이날 우주궤도에 안착하면서 한국은 세계에서 22번째로 자국 위성을 보유한 나라가 됐다.

우리별 1호는 무게 48.5㎏의 소형 위성으로 처음 맡은 임무는 지상 관측이었다. 1998년 이후 2세대 모델인 ‘과학기술위성’으로 이름을 바꾸고 우주 환경 분야로 연구 범위를 확대했다.

이르면 오는 9월 우리별의 손자뻘인 ‘차세대소형위성 1호’가 우주로 향한다. 과학기술정보통신부는 9월30일부터 10월6일 사이 미국 캘리포니아 밴던버그 공군발사장에서 KAIST 인공위성연구소가 개발한 차세대소형위성 1호를 발사할 예정이다.

위성을 우주로 나를 로켓은 미국 민간 우주업체 스페이스X사의 팰컨9이다. 차세대소형위성 1호 무게는 100㎏ 수준의 소형급이지만 임무는 막중하다. 우주폭풍과 별 탄생의 신비를 밝히고 3차원 적층형 메모리 등 국산 전자부품을 우주환경에서 검증할 예정이다.

위성에는 우주비행사를 꿈꾸는 초등학생 등 국민 2279명의 사연과 사진을 담은 메모리카드도 실렸다. 이들의 꿈도 차세대소형위성 1호와 함께 9월 우주로 향한다.

◆영국에서 배운 인공위성 기술

한국은 이제 다목적 실용위성 ‘아리랑’, 기상관측위성 ‘천리안’, 통신위성 ‘무궁화’ 등을 보유한 위성 강국이지만 KAIST가 위성 개발에 첫 도전한 30년 전에는 경험도 기술도 전무했다.

KAIST는 1989년 인공위성연구센터를 세운 후 학생들을 영국 서리대로 보냈다. 유학생들은 서리대가 만든 ‘UoSAT-5’ 위성을 모델로 우리별 1호를 개발했다. 본체를 일부 개량했고 새로운 실험장치도 달았다. 모든 부품을 사서 제작한 탓에 “우리 별이 아니라 남의 별”이라는 비아냥도 나왔다. 하지만 1993년 우리별 2호, 1999년 우리별 3호를 우주로 쏘아 올리며 쌓은 노하우가 한국 위성 기술 발전의 토대가 됐다.

한국항공우주연구원이 2000년 들어 개발한 아리랑 등의 위성기술도 KAIST의 기술과 노하우를 이어받아 시작됐다. 한국을 대표하는 소형 위성 제작업체로 성장한 쎄트렉아이도 KAIST 출신 연구자들이 2000년 창업한 업체다.

신구환 KAIST 인공위성연구소 책임연구원은 “이번에 개발한 차세대소형위성 1호는 태양전지 배열기 등 일부를 제외하고 부품 95%를 국산화했다”며 “우리별로 시작한 소형 위성사업은 우주기술 개발, 인재 양성, 산업화 등에서 많은 역할을 했다”고 설명했다.

◆국민들 꿈 싣고 우주로

차세대소형위성 1호는 별 탄생과 우주폭풍 연구, 인공위성 핵심 부품의 성능 검증을 위해 개발됐다. 가로 0.6m, 세로 0.6m, 길이 1m에 무게는 107㎏으로 발사 후 2년간 지구 주변 550㎞ 저궤도를 돌며 우주 신비를 푸는 데 도전한다. 위성 개발에는 324억원이 들어갔다.

위성에는 우주 방사선과 플라스마를 측정하는 우주폭풍 연구용 탑재체가 실려 있다.

위성은 우주기상 예보, 우주환경이 지구에 주는 영향을 살펴볼 수 있는 다양한 관측 자료를 보내올 예정이다. 위성에는 근적외선 대역을 관측하는 탑재체도 실려 있다. 이를 통해 별 탄생의 역사 및 은하의 생성과 진화도 연구한다.

KAIST와 국내 기업이 개발한 우주 핵심 부품 7종도 실전에서 점검한다. KAIST가 개발한 3차원 적층형 메모리는 탑재체와 위성 자료 저장장치로 사용될 예정이다. 쎄트렉아이가 위성 자세 제어를 위해 개발한 고정밀 별 추적기, AP위성이 인공위성 두뇌로 제작한 표준 탑재 컴퓨터도 우주의 극한 환경에서 테스트를 받기 위해 차세대소형위성 1호에 실렸다.

위성에는 국민 2279명이 보내온 희망 메시지와 사진을 담은 마이크로SD 메모리카드 캡슐도 실렸다. 우주 개발 꿈과 무한한 상상을 국민들과 공유하기 위해 마련한 이벤트다.

KAIST 인공위성연구소는 2020년에는 차세대소형위성 2호를 발사할 예정이다. 한발 더 나아가 소형 위성을 이용한 심우주 탐사에도 도전할 계획이다.

권세진 KAIST 인공위성연구소장은 “소형 위성은 개발비가 저렴한 데다 로켓의 추진체 기술을 결합하면 지구 궤도 밖으로 비행할 수 있다”며 “지구 저궤도 중심의 위성 개발에서 벗어나 달 탐사, 소행성 탐사에 활용할 수 있는 다양한 우주기술에 도전할 것”이라고 말했다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com